The effect of mycorrhiza and methanol foliar application on yield and yield components of wheat cultivars under water deficit stress conditions

Subject Areas : Journal of Plant Ecophysiology

Manouchehr  sayyahfar ¹ (دانشجوی دکتری، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران)
Bahram  Mirshekari ² (دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران)
Mehrdad  Yarnia ³ (دانشیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران)
Farhad  Farahvash ⁴ (استادیار، گروه زراعت و اصلاح نباتات، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران)
Mohsen  Esmaeilzadeh Moghadam ⁵ (دانشیار، موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران)

Received: 2016-02-27 Accepted : 2016-06-12 Published : 2018-02-20

Keywords: Biofertilizer, harvest index, severe stress,

Abstract :

ABSTRACTA factorial experiment with split plot arrangement using the randomized complete blocks design with three replications was carried out in Khorramabad in the two crop years of 2012-2013 and 2013-2014. Water deficit stress in the main plots at the end of the growing season at three levels (desirable irrigation, mild stress, and severe stress equivalent to 40, 60, and 80% depletion of soil moisture available to plants, respectively) was one of the studied factors. Mycorrhiza biofertilizer and methanol sprays at four levels (no inoculation + distilled water spray, inoculation with mycorrhizal fungi + distilled water spray, no inoculation with mycorrhizal fungi + methanol spray, and inoculation with mycorrhizal fungi + methanol spray) was another studied factor, and so was the cultivar factor (the three irrigated wheat cultivars of Aflak, Dena, and Alvand). Results indicated Inoculation with mycorrhizal fungi and methanol sprays under mild and severe water stress conditions decreased and modified the negative effects of water stress. The cultivars responded differently to water deficit stress: mild and severe water deficid stress reduced yield of the Alvand cultivar more than they did those of the Aflak and Dena cultivars. Under conditions of severe water stress, the durum cultivar Dena had a higher yield compared to the other two cultivars. Results of this research indicate inoculation with mycorrhizal fungi and foliar application of methanol can be considered and utilized for compensating the loss resulting from water stress at the end of the growing season in irrigated wheat.

References:

اهدایی، ب. 1377 .تغییرات ژنتیکی برای ذخیره ساقه و انتقال آن به دانه گندم معمولی بهاره تحت شرایط خشکی انتهایی، مقالات کلیدی
پنجمین کنگره زراعت و اصلاح نباتات ایران، کرج، صفحات 25-1 .
امام، ی.، ع. رنجبری و م. ج. بحرانی. 1386 .ارزیابی دانه و اجزای آن در ژنوتیپهای گندم تحت تأثیر تنش خشکی پس از گلدهی. علوم و
فنون کشاورزی و منابع طبیعی. جلد 11 ،شماره 1 :328-317 .
امام، ی.، و م. نیک نژاد. 1390 .مقدمه ای بر فیزیولوژی عملکرد گیاهان زراعی (ترجمه)، چاپ دوم. انتشارات مرکز نشر دانشگاه شیراز. 571
صفحه.
سعیدی، ع.، ع. اکبری، ف. بختیار، م. مهرور و ز. ناطق. 1384 .مشخصات ارقام گندم نان، گندم دوروم، جو، تریتیکاله و چاودار معرفی شده
توسط بخش غلات. انتشارات موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر. صفحه 59 .
بینام. معرفی ارقام زراعی (امنیت و سلامت غذایی، جلد 1 .(1394 .انتشارات سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی. 236 صفحه.
جلال کمالی، م ر.، ه. اسدی، ت. نجفی میرک و م. آقایی. 1391 .گندم: راهبردهای تحقیقاتی و مدیریتی در ایران. انتشارات نشر آموزش
کشاورزی. 250 صفحه.
سرمدنیا، غ. 1372 .اهمیت تنش های محیطی در زراعت، مقالات کلیدی اولین کنگره زراعت و اصلاح نباتات ایران، دانشکده کشاورزی دانشگاه
تهران، کرج. صفحات 169-157 .
دستفال، م.، م. رمضان پور. 1379 .ارزیابی مقاومت به خشکی ارقام گندم در شرایط آب و هوایی داراب، خلاصه مقالات ششمین کنگره زراعت
و اصلاح نباتات ایران، بابلسر. صفحه 250 .
صالح راستین، ن. 1380 .کودهای بیولوژیک و نقش آنها در راستای نیل به کشاورزی پایدار. مجموعه مقالات ضرورت تولید صنعتی کود های
بیولوژیک در کشور. 54-1 .
صفرزاده ویشگاهی، م. ن.، ق. نورمحمدی و ا. مجیدی هروان. 1386 .اثر محلولپاشی متانول بر رشد بادام زمینی. مجله علوم کشاورزی، دوره 1،
 .88- 103 :1 شماره
کوچکی، ع.، ل. تبریزی و ر. قربانی. 1387 .ارزیابی اثر کودهای بیولوژیک بر ویژگیهای رشد، عملکرد و خصوصیات کیفی گیاه دارویی زوفا
(officinalis Hyssopus .(مجله پژوهشهای زراعی ایران. جلد 6 ،شماره 1 :137 -127 .
کریمزاده سورشجانی ه.، امام ی. و س. موری 1391 .واکنش عملکرد، اجزای عملکرد و شاخصهای مقاومت به تنش در ارقام گندم نان و
دوروم به تنش خشکی پس از گلدهی. مجله علوم گیاهان زراعی ایران، شماره 1 :162-151 .
یعقوبیان، ی.، ه. پیردشتی، ا. محمدی گل تپه، و. فیضی اصل و ع. اسفندیاری. 1391 .ارزیابی واکنش گندم دیم رقم آذر 2 به همزیستی با قارچ
های میکوریزای آربسکولار و شبه میکوریزا در سطوح مختلف تنش خشکی. نشریه بوم شناسی کشاورزی. جلد 4 ،شماره 1 :73-63.

Yousefi, A. A., K. Khavazi, A. A. Moezi, F. Rejali and H. Nadian. 2011. Phosphate solubilizing bacteria
and arbuscular mycorrhizal fungi impacts on inorganic phosphorus fractions and wheat growth. j. world
appl. Sci. 15 (9): 1310-1318.
Abo-ghalia, H. H. and A. A. Khalafallah. 2008. Responses of wheat plants associated with arbuscular
mycorrhizal fungi to short-term water stress followed by recovery at three growth stages. J. of Applied
Sci. Res. 4: 570-580.
Al-Karaki G. N., B. McMichael, J. Zak. 2004. Field response of wheat to arbuscular mycorrhizal fungi and
drought stress. Mycorrhiza 14:263-269.
Altenbach S. B., Du pont, F. M. Kothari, K. M. Chan, R. Johanson and D. Lieu. 2003. Temperature, water
and fertilizer influence the timing of key events during grain development in a US spring wheat. Journal
of Cereal Science 37: 9-20.
Bahrani, A., J. Pourreza, M. Hagh Joo. 2010. Response of winter wheat to co-inoculation with azotobacter
and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) under different sources of nitrogen fertilizer. Amer. Euras. J.
Agric. Environ. Sci. 8: 95-103.
Chen, J. 2006. The combined use of chemical and organic fertilizers and/or biofertilizer for crop growth and
soil fertility. International Workshop on Sustained Management of the Soil-Rhizosphere System for
efficient crop production and fertilizer use. 16-20 october. 2006. Thailand. 11 pp.
Devlin M., P. C. Bhowmik and S. J. Karczmarczyk. 1994. Influence of methanol on plant germination and
growth. Plant Growth Regul. Soc. Am. Q. 22: 102-108.
Downie A., S. Miyazaki, H. Bohnert, P. John, J. Coleman, M. Parry and R. Haslam. 2004. Expression
profiling of the response of Arabidopsis thaliana to methanol stimulation. Phytochem. 65: 2305-2316.

Gonzalez A., V. Bermejo and B. S. Gimeno. 2010. Effect of different physiological traits on grain yield in
barley grown under irrigated and terminal water deficit conditions. J. Agric. Sci. Cam. 148: 319-328
Guttieri M.J., J. C. Stark, K. Obrien, and E. Souza. 2001. Relative sensitivity of spring wheat grain yield and
quality parameters to moisture deficit. Crop Sci. 41: 327–335.
Ji X., B. Shiran, J. Wan, D. C. Lewis, C. L. D. Jenkins, A. G. Condon, R. A. Richards and R. Dolferus. 2010.
Importance of pre-anthesis anther sink strength for maintenance of grain number during reproductive stage
water stress in wheat. Plant Cell Environ. 33(6): 926–942.
Johnston, A. M., D. E. Fowler. 1992. Response of no-till winter wheat to nitrogen fertilization and drought
stress. Can. J. Plant Sci. 72: 1075-1089.
Milton E., M. E. McGiffen, R.L. Green, J.A. Manthey, B.A. Faber, A. J. Downer, N. J. Sakovich, and J.
Aguiar. 1995. Field tests of methanol as a crop yield enhancer. Hort. Sci. 30:1225–1228.
Mishra, R.R. 2007. Soil microbiology. Translated by: A. Fallah, H. Besharati, and H. Khosravi, Aeeizh
publisher. 179 pp.
Moustafa, M.A., L. Boersma, W. E. Kronstand. 1996. Response of four spring wheat cultivars to drought
stress. Crop Sci. 36: 982-986.
Nonomura, A. M., and A. A. Beson. 1992. The path to carbon in photosynthesis: improved crop yields with
methanol. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89: 9794-9798.
Pireivatlou, A. S., B. Dehdar Masjedlou T. A. Ramiz. 2010. Evaluation of yield potential and stress adaptive
trait in wheat genotypes under post anthesis drought stress conditions. Afric. J. Agric. Res. 5: 2829-2836.
Rajjala. A., K. Hakala, P. Makela, S. Muurinen and P. Peltonen-Sainio. 2009. Spring wheat response to
timing of water deficit through sink and grain filling capacity. Field Crops Res. 114: 263–271.
Ramirez, I., F. Dorta, V. Espinoza, E. Jimenez, A. Mercado and H. Pen a – Cortes. 2006. Effects of foliar and
root applications of methanol on the growth of arabidopsis, tobacco and tomato plants. J. Plant Growth
Regul. 25: 30-44.
Rauf, M., M. Munir, M. Hassan, M. Ahmad and M. Afzal. 2007. Performance of wheat genotypes under
osmotic stress at germination and early seedling growthstage. African J. of Agric Res. 6: 971-975.
Reynolds, M.P., M. I. Delgado, B. M. Gutiearrez- Rodroaguez and A. Larquea- Saavedra. 2000.
Photosynthesis of wheat in a warm, irrigated environment I: Genetic diversity and crop productivity.
Field Crops Res. 66: 37-50.
Sharma, A.K. 2002. Biofertilizers for sustainable agriculture. Agrobios, India, 407 p.
 Shewry, P.R. 2009. Wheat. Journal of Experimental Botany, 60: 1537-1553.
Vierheilig, H. and J. A. Ocampo. 1991. Susceptibility and effectiveness of vesicular-arbuscular mycorrhizae
in wheat cultivars under different growing conditions. Biol. Fert. Soils 11: 290-294.
Wang, Z. M., A. L. Wei, and D. M. Zheng. 2001. Photosynthetic characteristic of non leaf organs of winter
wheat cultivar differing in ear type and their relationship with grain mass per ear. Photosynthetica, 39:
239-244.